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处理垃圾渗滤液方案

处理垃圾渗滤液方案

处理垃圾渗滤液方案范文第1篇

第一章设计参数

1.1

设计规模

日处理垃圾渗滤液720m3,小时处理量30m3/h。

1.2设计原水水质

表1-1

单位:毫克/升(pH除外)

项目

CODcr

BOD5

PH

SS

NH3-N

浓度

4500

2000

8.3

10260

1800

1.3

设计出水水质

表1-2

单位:毫克/升(pH除外)

项目

CODcr

BOD5

pH

SS

NH3-N

限值

≤200

≤100

6~9

≤300

20

第二章

污水处理站设计原则

2.1

污水处理设计原则

(1)认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策,使设计符合国家的有关法规、规范、标准。

(2)综合考虑废水水质、水量随季节性变化的特征,选用的工艺流程技术先进、稳妥可靠、经济合理、运转灵活、安全适用。

(3)污水处理站总平面布置力求紧凑,减少占地和投资。

(4)妥善处置污水处理过程中产生的污泥和其他栅渣、沉淀物,避免造成二次污染。

(5)污水处理过程中的自动控制,力求管理方便、安全可靠、经济实用,提高管理水平,降低劳动强度。

(6)污水处理设备,要求采用技术成熟、高效率低能耗、运行可靠的产品,部分关键设备可考虑从国外知名品牌。

(7)优化处理工艺,减少投加药剂量,节约运行成本。

(8)严格按照招标文件界定条件进行设计,适应项目实际情况要求。

(9)积极创造一个良好的生产和生活环境,把污水处理站设计成一个花园式的处理厂,绿化面积超过40%。

2.2

污泥处理设计原则

(1)根据污水处理工艺,按其产生的污泥量、污泥性质,结合自然环境及处置条件选用符合实际的污泥处理工艺。

(2)采用合适的脱水、浓缩方法,脱水后送填埋场填埋。

(3)妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、垃圾、沉砂和污泥,避免二次污染。

第三章

渗滤液处理工艺

3.1工艺流程

针对本工程垃圾渗滤液水质特点,经精心计算,优化设计,本初设方案选用的处理流程图(见下页)。

3.2工艺流程简述

垃圾填埋区产生的垃圾渗滤液经专用的收集管道汇入调节池,调节池前设细格栅,对渗滤液中的部分颗粒物质进行过滤,渗滤液在调节池中得到均质均量。从调节池中流出的污水经提升泵提升至混凝沉淀池,在混凝沉淀池加混凝剂和絮凝剂,使SS得到大量的去除。混凝沉淀池出水进入氨氮吹脱池,将pH调制碱性,并控制一定的温度,可以使氨氮去除率达到较高水平。出水需调节pH值至6.5~7.8,然后进入UASB厌氧反应器。污水经UASB厌氧反应器厌氧处理后,进入A/O反应器。A/O生物接触氧化池充分实现去除有机物和脱氮的功能。MBR系统内置于A/O池后,MBR出水达到排放标准后排放。

UASB厌氧反应器、A/O生物接触氧化池产生的剩余污泥进入污泥浓缩他,经浓缩处理后的污泥由螺杆泵统一送到填埋区填埋。浓缩池上清液回流至调节池。

第四章

主要构筑物、设备工艺技术参数

4.1

细格栅

水量总变化系数KZ为2.1,设计水量为30/3600*2.1=0.0174m/s。

栅条间隙取e=1mm,安装倾角а=75度,栅前水深h=0.5m,过栅流速v=0.9m/s。

栅条数n==38条

栅槽有效宽度:B=S(n-1)+en=0.01*37+0.001*38=0.408m,取0.41m,栅槽宽度取0.5m。

过栅水头损失:=0.385m

栅槽高度:H=h+h1+h2=0.5+0.385+0.3=1.185m,其中h2为栅前渠道超高,取0.3m。

栅槽总长度:L=l1+l2+1.0+0.5+,l1=,l2=。

其中,l1——进水渠道渐宽部分长度,m。

l2——栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度,m。

H1——栅前槽高,m,

——进水渠展开角,一般用

B1——进水渠道宽度,m,这里取0.3m。

则,L=++1.0+0.5+=++1.5+≈2.13m

设计格栅渠尺寸:2.13*0.5*1.185m。

4.2

调节池

4.2.1

调节池

停留时间:48h

池体尺寸:12*12*10.5m,有效水深10m。数量:1座。

4.2.2

潜水搅拌机

1台,直径:10m

4.2.3

提升泵:

流量:35m3/h

扬程:20m

数量:2台(1用1备)

4.3两级混凝沉淀池

混凝沉淀设计两级,两级相同。每级设计如下:

4.3.1反应区

添加药剂:PFS、PAM、PAC

接触时间:60min

V=30*1=30m3

反应区分三格,每格尺寸2.0*3.5*2.2m,有效水深1.8m。

三格每格添加一种药剂,每种药剂接触时间为60*(2.0*3.5*1.8)/30=28min

4.3.2沉淀区

采用竖流沉淀池。

参数选取:

中心管流速ν0:20mm/s

中心管面积f1:q/ν0=0.42m2

中心管直径d1:0.73m

污水在沉淀区上升流速ν:0.5mm/s

沉淀时间:2h

沉淀池有效高度:h=3600*0.0005*2=3.6m

间隙流出速度ν1:30mm/s

中心管到反射板之间的间隙高度:q/(ν1*π*d1)=0.09m

缓冲层高:0.4m

沉淀池面积f2:q/ν=30/3600/0.0005=16.67m2

沉淀池面积A:f1+f2=17.09m2

沉淀池直径D:4.67m

污泥斗:倾斜角取60度,截头直径0.2m

污泥斗高度:(D-0.2)/2*tan60=3.87m

沉淀池总高度:0.3+3.6+0.09+0.3+3.87=8.16m

4.4吹脱塔

4.4.1进水pH调节池

停留时间:1h,将pH调制11左右。

直径3.6m,有效深度3m,超高0.5m。

潜水搅拌机:

直径:1.5m

加药:CaO

加药泵:1台。

提升泵:流量:30m3/h,扬程:10m,数量:2台(1用1备)

4.4.2吹脱塔

吹脱塔是利用吹脱去除水中的氨氮,在塔体重,使气液相互接触,使水中的游离氨分子穿过气液界面向气体转移,从而达到脱氮的目的。要想使更多的氨被吹脱出来,必须使游离氨的量增加,则必须将进入吹脱塔的pH调制碱性,所以在进入吹脱塔之前将pH调制11。吹脱塔内水从塔顶送入,向下喷淋,空气从塔底送入。

设计参数:设计淋水密度为100m3/m2.d,汽水比为2500m3/m3。

设计计算:

(1)

吹脱塔截面积=设计流量/设计淋水密度=7.2m2

(2)

吹脱塔直径=3m

(3)

空气量=30*2500/3600=21m3/s

(4)

填料高度:采用填料高度5m,考虑安全系数1.5,填料高度为7.5m。

4.4.3出水pH调节池

停留时间:1h,将pH将至8左右。

直径3.6m,有效深度3m,超高0.5m。

潜水搅拌机:直径:1.5m

加药:盐酸或硫酸。

加药泵:1台。

4.5

UASB厌氧反应器

4.5.1

UASB厌氧反应器

有效容积计算:

采用颗粒污泥,设计容积负荷:NV=6kgCOD/m3.d

预计去除率80%

有效容积:设计流量*(进水COD-出水COD)/容积负荷=432m3

设置有效高度为4m,两座,则有效面积为432/2/4=54m2。设置长宽比为2:1,则长和宽分别为:10.4m、5.2m。

顶隙约为总体积的10%,则有效高度为总高度的90%,总高度为:4/0.9≈4.45m。

设计尺寸:10.4×5.2×4.45m。

结构:钢砼。

数量:

2座。

水力停留时间:16h。

三相分离器。

4.5.2沼气回收利用系统

阻火柜:2套

脱硫器:1套

储气罐:按每去除1kgCOD产生0.5m3沼气计算,每天沼气产量为4.5*30*24*0.5=1152m3,按0.5d储气量设计储气罐,每套290m3,2套。

气水分离器:1套。

沼气、油两用锅炉:

1台

4.6缺氧接触氧化池

缺氧池停留时间按1.2d设计。

有效池容为:30*1.2*24=864m3

设计尺寸:10*10*9m。

4.7好氧接触氧化池

1.

按脱氮计算:(氨氮吹脱去除率按80%计算)

好氧接触氧化池进水氨氮浓度约为360mg/l,氨氮去除率按90%设计,则出水氨氮浓度为36mg/l。其中凯氏氮浓度和氨氮浓度的比例约为0.6:1。设计填料容积负荷MN为0.7kgTKN/(m3填料.d),选择悬挂填充,填充率为50%。

则好氧接触氧化池的有效容积为:

=1064.7m3

取1065m3

停留时间:=1.48d

2.按去除有机物计算:

UASB出水BOD5按800mg/l,好氧池设计去除率90%,则出水BOD5为80mg/l。设计五日生化需氧量容积负荷为2kgBOD5/(m3填料.d),悬挂填充率为50%。

则好氧池有效容积为:=518.4m3。

二者相比按脱氮所需池容更大,因此取好氧接触氧化池有效容积为1065m3。

设计尺寸:10*10*11m,有效高度10.65m。

混合液回流比:300%。

混合液回流泵:1台,100m3/h。

曝气机1台。

4.8

MBR膜池

1.池容计算

设计进出水BOD5分别为200mg/l、100mg/l。五日生化需氧量污泥负荷0.1kgBOD5/(kgMLSS.d),混合液挥发性悬浮固体浓度为8000mg/l。

则MBR有效容积为:

=128.6m3

取值130m3

设计尺寸:5.0*5.0*6.0m。

4.9

污泥浓缩池

污泥的产生主要在混凝沉淀池和生物反应池后,生物反应UASB产生的污泥量,MBR产生的污泥量极少。

4.9.1混凝沉淀池污泥量计算

P2——污泥含水率,取95%。

=138.24m3/d

≈6m3/h

4.9.2

UASB污泥量计算

(1)反应器中污泥总量计算

厌氧污泥平均浓度按15VSS/l,则污泥总量为:427*15=6405kg/d

(2)

产泥量计算

污泥产量取0.08kgVSS/kgCOD,进水COD浓度4500mg/l,去除率70%,污泥含水率为98%,污泥浓度为1000kg/m3。

产泥量为:0.08*30*24*4.5*0.7=181.44kg。

则污泥产量为:181.44/(1000*(1-0.98))=9.1m3/d≈0.38m3/h。

4.9.3MBR污泥量计算

因进水COD很小,MBR污泥量产生量可基本忽略。

4.9.2污泥浓缩池设计

设计浓缩时间6h,则浓缩池池容为:6*(6+0.38)=38.28m3

设计有效池容40m3

C0取96%,污泥固体通量采用40kg/m2.d。

则,浓缩池面积为:S==14.7m2

(二)

浓缩池直径

D==4.33m

(三)

浓缩池深度

浓缩时间t:6h

有效高度h2===2.51m

设超高h1=0.3m,缓冲层高h3=0.3m,池底坡度1/20,污泥斗上底池径2.0m,下底池径1.0m,则池底坡度造成的深度h4为:h4==0.058m

污泥斗高度h5:=0.71m

处理垃圾渗滤液方案范文第2篇

[关键词]城市生活垃圾 渗滤液 处理措施 建议

[中图分类号] U457+.5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-12-171-1

城市生活垃圾处理场中的渗滤液是生活垃圾在堆放或填埋过程中,因发酵、雨淋或地表水浸泡等原因产生的污水,它是一种性质复杂、不易处理的高浓度废水,不仅对城市环境造成二次污染,而且很容易对地下水的水质产生影响。近年来,随着人们环保意识的提高和国家可持续性发展战略的实施,城市生活垃圾处理场中的渗滤液处理越来越被人们关注。寻找科学合理的解决方案,对城市生活垃圾处理场中的渗滤液进行有效处理,多年来一直都是我们研究的课题。

1城市生活垃圾处理场中渗滤液的性质和来源

城市生活垃圾处理场中渗滤液是城市垃圾经过雨水、地表水的渗入,垃圾本身的水分沉淀以及微生物分解等形成的一种高浓度废水。它含有大量的悬浮物、有毒化学物质、有毒气体、细菌、病毒等多种污染物。其特点是有机物浓度高、金属含量高、水质变化大、营养物比例失调。

它的有毒物质主要是生活垃圾本身带有的和微生物在堆放过程中分解的。受气候、垃圾含水率、垃圾性质、填埋时间等诸多因素影响。一般在雨季时较多,旱季时较少。由于生活垃圾的种类繁多,导致渗滤液的性质相当复杂,而且变动范围大。于其他污染物相比,它的水质波动更大,污染物含量更高。

2城市生活垃圾处理场中渗滤液的处理措施

2.1利用污水处理厂合并处理

把城市生活垃圾处理场中渗滤液就近引入到城市污水处理场中,与城市污水一起合并处理。这种方法简单快捷,处理成本低,但一定要控制好渗滤液的引入量,不能超过城市污水的处理负荷。这种方法主要是利用城市污水对渗滤液进行稀释,稀释后直接利用污水处理系统进行处理。相对来说,这种方法简单、稳定,是一种性价比很高的处理措施。但在具体运用时,一定要根据自身实际情况来选择,因为城市污水处理厂一般都离城市较远,运输的成本较大,同时还要注意渗滤液运送时的安全问题。

2.2利用回灌方式进行处理

这种方法主要是对渗滤液收集后,通过回灌重新回到填埋场。回灌后的垃圾层含水量会增加,渗滤液中的微生物营养成分重新回到垃圾中,加速了对垃圾中有机物的分解,达到降低渗滤液有害物质浓度的目的,同时还可以加快整个垃圾填埋场的沉降速度。这种方法经济实用,不仅可以有效减少渗滤液的场外处理量,还可以缩短垃圾的发酵时间。但在具体使用时,一定要注意回灌过程的安全。这种方式处理的渗滤液仍然不能直接进行排放,在处理过程中NH3-N会不断积累,导致二次处理时费用增加。

2.3建立渗滤液处理厂进行处理

在城市生活垃圾处理场渗滤液处理措施中,最直接有效的办法还是在垃圾场引进渗滤液处理系统,对垃圾场的渗滤液集中处理。这种方法与其他方法比,处理更加彻底,处理量也大,同时不会再产生二次污染的问题。但相对来说,它需要引进专业的处理设施,通过专业的处理人员来完成,处理成本很高。对于小型的垃圾处理厂来说,并不适合。

3城市生活垃圾处理场中渗滤液处理的合理化建议

对城市生活垃圾处理场中渗滤液的处理,最终目的还是要最大限度地减少其有害物质对自然环境的危害,避免对生态系统和人类环境造成破坏。根据我们现在的处理情况,笔者提出了一下建议:

3.1加强对渗滤液危害的认识

城市生活垃圾处理场中渗滤液,是一种危害性极大的污染物,它对环境生态,尤其是地下水有着重大的危害,目前,我们还有一部分人没有认识到城市生活垃圾渗滤液的危害,对生活垃圾的处理还仅仅是掩埋了事,对生态环境造成了重大危害。城市生活垃圾处理场一定要充分认识到渗滤液的危害性,不能存在侥幸和逃避心里。相关部门要加大监管力度,把城市生活垃圾中渗滤液的处理放在垃圾处理的重要位置。

3.2加强填埋场屏障建设

填埋场的衬层是防止垃圾填埋影响环境的关键屏障,在垃圾处理中,衬层的质量越好,渗滤液对环境产生的危害就越小。对填埋时间长的垃圾处理系统,尽量采用好的衬层。在安全填埋期内,把渗滤液封闭在填埋场中,尽量使渗滤液能全部进入到渗滤液回收系统中。同时一定要控制好地下水的渗入,防止地下水渗入引起渗滤液增加,并且要有效控制好填埋场气体的释放和收集。

3.3加强填埋场的地质屏障

对渗滤液来说,含水层并不是有效的屏障,只有渗透性低的粘土、粘结性松散岩石、无裂缝发育的坚硬岩石等才有很好的屏障效果。包气带地质屏障的好坏,取决于介子对渗滤液中污染物的阻滞能力和在质介子中的降解能力。实践表明,在选用天然粘土或人工防渗材料做衬里时,效果最好。使用时,天然粘土的厚度要大于30cm,渗透系数要小于10-7cm/s,人工防渗材料要具有强加的耐腐蚀性,渗透系数小于10-7cm/s,厚度小于0.5cm。

4总结

随着人们环保意识的提高,城市生活垃圾渗滤液这种危害极大的污染物越来越受到人们的重视。近年来,虽然在城市生活垃圾处理场中渗滤液的处理措施上取得了很大进步,但还是存在着一些问题。如何更科学有效地对城市生活垃圾处理场渗滤液进行处理,多年来一直是我们研究的课题。笔者根据大量工作实践,对城市生活垃圾处理场中渗滤液的处理措施进行了分析,提出了很多合理化的建议。笔者相信,在我们的共同努力下,不久的将来,我国城市生活垃圾处理场中渗滤液的处理一定会取得突飞猛进的发展。

参考文献

[1]姜蔚,孙贤风,程丽华.混气浮+生化+混凝吸附处理垃圾渗滤液[J].西南给排水,2005,27 (5)22-24.

[2]张凯,李多松,蒋滔.城市生活垃圾渗滤液处理方案及工艺分析[J].环保科技,2007,4:2-5.

处理垃圾渗滤液方案范文第3篇

生活垃圾渗滤液是一种有机废水,这种有机废水的成分复杂,且浓度较高,如果不加以处理而直接排进环境中,会造成严重的污染。垃圾渗滤液的性质主要受到季节、垃圾成分、填埋场使用年龄、填埋场的作业方式和技术等影响。高浓度的有机废水中有高浓度CODcr及BOD5,这两种化学成分会导致水质恶化、地面水体发臭、水中动植物死亡等,因此如果渗滤液渗到地下水的富集区,会使地下水失去利用价值,一旦污染物进入食物链中,会直接对人类的身体健康造成威胁。

由上文分析,我们不难看出,各个地区的垃圾渗滤液的产量和污染浓度在不同时期的变化也是不同的。一般情况下,PH值在4~9间时,COD处在2000~62000mg/L间,BOD5在60~45000mg/L之间,NH3-H在300~4000mg/L之间,重金属的浓度和污水中重金属的浓度基本保持一致。

目前,我国生活垃圾渗滤液的处理工业尚不成熟,一般采用焚化或是物化的方式来处理,国外也还没有可靠且经济适用的处理方式,有的采用反渗透或是纳滤等方法进行处理。我国对渗滤液的处理工艺始于九十年代,目前国内有少数的渗滤液处理厂,这些处理厂主要采用生化处理的方法,也就是说,我国的垃圾渗滤液的处理技术还有很广阔的提升空间。

二、天津垃圾渗透处理厂工艺选择分析

天津市北辰区双口镇有一个双口生活垃圾处理厂,填埋厂区的填埋坑深达两米,采用国外先进技术进行挖坑,压实后覆盖高密度聚乙烯,垃圾进场后压实并覆盖黄土,有效的避免对环境的污染和危害,且在处理厂中有三个两千立方米的渗滤液收集池,底部的收集管收集垃圾填埋时产生的液体,然后集中送到处理厂进行处理,保证处理后的水质能够达到国家标准,不会对环境产生影响,最后再全部喷回到垃圾上,能够增加垃圾上部覆盖泥土的湿度,且在处理厂中设有沼气处理气管,能够有效的收集垃圾产生的沼气,完成上述工作后,堆高三十米,在上部种植上植被。据调查,该处理厂自从2001年4月投付使用开始到2003年年底共处理了生活垃圾大约60余吨。

我们通过对天津双口垃圾处理厂的调查研究,可以看出此处理厂处理垃圾的流程大概可以分为预处理和深度处理两个步骤。预处理主要是采用UASB+DAT/IAT工艺,首先进行混凝沉淀、砂滤,其次进行精滤、微滤和超滤工作,最后完成纳滤和反渗透的工作。我认为,此种生活垃圾渗滤液的处理工艺可以供国内垃圾处理厂参考借鉴。

三、生活垃圾渗滤液的处理工艺分析

目前,常见的生活垃圾渗滤液的处理方法主要是生物法、组合法、土地处理法和物理化学法,下面我们对这些方法进行简单的分析:

1.生物法

生物法可以分为厌氧生物处理法及好氧生物处理法。常用的厌氧生物处理法主要是厌氧滤池、厌氧序批式反应器、上流式厌氧污泥床等。厌氧生物处理法耗能少、有机负荷较高、对无机营养元素的含量要求不高。而好氧生物处理法主要是通过活性去污泥、曝气氧化塘、生物膜法等工艺对生活垃圾进行处理,其优点主要是去除有机物较彻底,出水的水质较好。

2.组合法

由于单一的使用生物法或是物化法对渗滤液的处理难度较大,很难达到国家的排放要求,因此采用组合法既经济又合理,且效率较高。

3.土地处理法

此处理法是通过将土壤中的微生物转化为废水中的有机物,经由土壤颗粒过滤、吸附、交换和沉淀,有效的去除其中的悬浮固体物和污染物,除此之外,土壤中的植被还能够利用各种营养物帮助自身生长,从而减少废水量。

4.物理化学法

此方法受水质水量影响较小,但是处理过程中的成本较高,不适于进行大量的处理。此方法主要是化学沉淀、吸附、化学氧化、离子交换等。

四、生活垃圾渗滤液的工艺选择原则

综上所述,我们要选择一种性价比高,且易于管理的渗滤液处理工艺。那么在工艺的选择方面应该遵循哪些原则呢,我认为主要有以下几点:

1.低能耗

在众多工艺中,我认为生物法的能耗量较低,且对污染物的降解也较为彻底。

2.处理彻底

根据《生活垃圾填埋场污染控制标准》,目前很多城市的垃圾处理厂都很难达到此标准,因此,在工艺选择方面,对垃圾渗滤液的处理彻底程度是十分重要的。

3.后续处理负担小

大部分的物理处理方法后续处理的负担都较重,我们应当优先选用生化系统,这样就能够有效的降低后续处理的负担。

3.1深度处理能力强

随着填满年限的不断增加,渗滤液的可生化能力会逐渐减弱,如果仅仅依靠生化处理方式很难进行深度的处理。我认为,膜处理工艺的稳定性和经济性都较好,可以作为深度处理工艺的首选。

3.2自动化程度高

在生活垃圾渗滤液的处理工艺中,要尽量使用精度较高的仪表,它可以通过流量保护、压力和温度保护等不断进行自身调节,是系统能够安全稳定的运行的良好保障。

3.3有处理污泥及浓缩液的方案

对污泥和浓缩液的处理如果不当的话可能会产生二次污染,因为污泥和浓缩液中含有重金属和难降解物。因此,在垃圾渗滤液的处理工艺选择上,要尽量选择有处理污泥和浓缩液方案的工艺,我认为,将浓缩液灌回到填埋区是较为可行的方法。

五、结论

通过以上的分析,个人认为:选择生活垃圾渗滤液的工艺要从环保性和经济性出发,综合使用良好的工艺方法,在生活垃圾渗滤液的处理过程中,采用纳滤或是反渗透等工艺进行辅助,达到国家排放标准,尽量简化工艺的流程,从而达到降低运行成本的目的。

参考文献:

[1]张旭.生活垃圾渗滤液组合处理工艺的选择及应用现状[J].天津科技,2010,(03).

[2]高慧,王敏.垃圾渗滤液处理技术现状及展望[J].环境科学与技术,2010,(01).

[3]刘国勇.垃圾渗滤液处理工艺分析[J].沿海企业与科技,2010,(03).

[4]齐普荣,孙博,孙婷婷,高成虎,席建忠.垃圾渗滤液处理技术的新进展[J].资源调查与环境,2009,(03).

处理垃圾渗滤液方案范文第4篇

近些年来,随着我国经济高速发展,生态环境保护已成为社会所关注的话题之一,尤其是在我们的城市垃圾处理这一领域上。因为,随着我国城市化建设的不断加快以及城市人口的不断增加,工业、农业、生活等大量的生活垃圾被直接丢弃、填埋,由此产生大量的渗滤液,对土壤、资源等造成一定的污染,严重影响了人们的生活质量。为此,如何有效的处理这些问题,正日益地成为了我国当前社会发展所面临的一个重大课题,已被越来越多的学者所研究。文中论述了城市生活垃圾填埋场场污垃圾渗滤液对生态环境造成的危害,并提出了相应的防治对策,希望能给给为同行提供一些帮助。

关键词:生活垃圾;垃圾渗滤液;治理技术;

一、垃圾渗滤液的产生及性状特征

80年代末以来,我国的城市垃圾填埋处理技术有了一定的发展,全国相继建成了一批较为完善的城市垃圾卫生填埋场。但是垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液给生态环境带来了一定程度的污染,大多数垃圾渗滤液未经任何处理直接排入河道,严重污染了周边环境。垃圾渗滤液是垃圾在填埋过程中由于垃圾中有机物分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下水,通过淋溶作用形成的污水。就渗滤液的性质而言,属于高浓度有机废水,且水质相当复杂。

垃圾渗滤液有以下特性:

(1) 滤液水质十分复杂,不仅含有耗氧有机污染物,还含有各类金属和植物营养素(氨氮等),如果工业部门使用的垃圾填埋厂,渗滤液中还会含有有毒有害的有机污染物。

(2)BOD 5、COD浓度高,最高可达几万,远远高于城市污水。

(3) 垃圾渗滤液中有机污染物种类多,其中有难以生物降解的萘、菲等非氯化芳香组化合物、氯化芳香组化合物、磷酸酯、邻苯二甲酸酯、酚类化合物和苯胺类化合物等。

(4)垃圾渗滤液中含有10多种金属离子,其中的重金属离子会对微生物产生抑制作用。

(5)氨氮含量高,C/N比例失调,磷元素缺乏,给生物处理带来一定的难度。

可见,垃圾渗滤液用常规的生物处理是难以达标排放的。治理的重点是COD和氨氮的处理,尤其是氨氮的处理。

二、 当前我国垃圾填埋场垃圾渗滤液处理现状

近年来,我国垃圾产生及填埋进入了高峰期,城市垃圾填埋场渗滤液渗漏污染地下水的现象屡屡发生。垃圾填埋后该垃圾场周围的地下水,无论是污染程度还是污染的范围,都有逐年增加的趋势。表现为有机物和细菌总数严重超标,三氮、硬度和矿化度等水化学指标升高,导致垃圾场周围十多平方公里范围内的地下水已不能饮用。因此,为改善人居环境、促进城乡经济发展,治理垃圾渗滤液已是保护生态环境的一项紧迫的任务,对于垃圾填埋场来说渗滤液必须自行处理达标后才能排放。

三、垃圾渗滤液污染治理技术

垃圾填埋场渗滤液是世界上公认的污染威胁大、性质复杂、难于处理的高浓度的有机污水。具有BOD5和COD浓度高、金属含量较高、成分复杂、水质水量变化大、有机物和氨氮的含量较高,微生物营养元素比例失调等不同于一般城市污水的特点。目前,垃圾渗滤液处理主要有以下几种:

(1) 预吹脱:

通过对渗滤液的预处理,去除部分氨氮,对后续处理的顺利进行具有重要意义。目前预处理的研究有采用空气自由吹脱和加石灰吹脱预处理,这种方法易造成二次污染。

(2)好氧生物处理:

好氧处理主要是活性污泥法。低氧、好氧活性污泥法和SBR等改进活性污泥法比常规法更为有效。

(3) 厌氧生物处理

厌氧法包括厌氧污泥床、厌氧式生物滤池、混合反应器及厌氧塘等,它具有能耗少,操作简单,投资及运行费用低等优点。已报道的有:间歇厌氧反应器、间歇和连续上流式厌氧污泥床、上流式厌氧过滤器等。但占地面积大,污泥量大,现场容易产生臭味,造成二次污染,影响环境。

(4) 厌氧与好氧结合处理法

氨吹脱-厌氧生物滤池-好氧生物滤池工艺对垃圾渗滤液的中试研究达到较好的处理效果。由于生物法操作简单,运行费用低,且技术成熟,因此具有广泛的应用前景,但对于可生化性低、难降解有机物及毒性高的废水,生物法处理效果差,可用物化法弥补。

(5)生物膜处理技术

醋酸纤维在上世纪60年代产生,其促进了膜分离技术的快速发展与应用,也应用到了垃圾填埋渗滤液的处理方面。常用的膜处理技术中包括反渗透、超滤和纳滤等分离技术。反渗透和超滤技术联合处理垃圾填埋渗滤液的效果十分明显,能够将COD与色度等进行有效的去除,效率达到98%以上。膜处理技术也由于操作简单、处理效果较高等优势而得到了广泛的应用。当前,在国内很多大型的垃圾填埋场都使用或者是筹划使用生物膜处理技术。但是其中所涉及到的工艺中,反渗透工艺的重点环节的成本较高,而且消耗量很大。为了减少膜表面受到机械或者是污水中毒素的影响,需要在使用膜处理之前对渗滤液进行一定的处理,才能够确保膜的使用性能得到充分的发挥,延长膜的使用寿命。另外,使用膜处理技术进行处理的渗滤液中会遗留大量的污染物需要进行及时的安全处理,这样才能有效的消除渗滤液对环境和土壤造成的污染。

另外,还有垃圾渗滤液的人工湿地处理方法,包括人工湿地的组成、污染物去除机理、影响处理效率的因素等。通过对人工湿地处理渗滤液的工艺和国内外应用实例进行总结、与传统处理方法相比,对其经济性进行分析。可以看出,垃圾渗滤液的人工湿地处理法有成本低、构建和运行维护费用低、处理效果比较好等优点,在我国的许多地区有一定的适用性。

四、垃圾渗滤液处理技术发展趋势

随着我国城市的生活垃圾总量急剧增加,垃圾渗滤液的处理已成为城市建设中急需解决的技术难题,也是生态城市建设,尤其是小城镇示范工程建设必须配套解决的关键环节。

垃圾填埋场渗滤液处理对选择垃圾渗滤液生物处理工艺的方案设计提出了更高的要求。垃圾渗滤液的生物法处理依靠微生物的降解作用达到去除污染成分的效果,是目前国内外研究的重点,由于其无需专门处理设施投资、出水稳定、管理方便、运行费用低等特点,生物法处理也是该领域的发展趋势。同时对城市垃圾填埋场的渗漏进行检测至关重要,且迫在眉睫。目前普遍采用的通过在填埋场内观测、井中采样分析进行的检测,只能监测垃圾填埋场浅层部分点位的地下水水质状况,而对于深层更大范围内地下水的水质检测,则难度很大,在检测填埋场是否发生渗漏时往往漏掉,这是当前值得十分注意的问题。一种能快速检测垃圾填埋场大范围内污染渗漏状况的地球物理方法,通过先进的地球物理仪器设备来检测渗滤液渗漏后地下介质发生的物性变化(如电磁场的变化),再配合适当的地球化学分析手段,便可进一步分析判断其渗漏范围和污染程度。这一技术的应用,将使我国的垃圾处理建立一个新台阶。

结束语:

随着城市化进程的快速发展,生活垃圾产生量不断增加,垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液给生态环境带来了一定程度的污染,因此城市生活垃圾安全处置已成为生态环境保护的重要内容,必须重视对垃圾渗滤液的处理。

参考文献:

[1] 梅特卡夫等.废水处理工程处理及回用(第4版)[M].北京:化学工业出版社,2004,6.

处理垃圾渗滤液方案范文第5篇

关键词:简易垃圾填埋场封场、环境影响评价、风险分析

中图分类号: TE08 文献标识码: A

1总论

我国垃圾填埋场设计使用年限一般为10~20年,随着我国城镇化速度加快,居民生活垃圾产量也逐年增长,目前已有许多卫生填埋场面临封场[1]。根据我国《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》,“十二五”期间国家将会投资211亿元进行生活垃圾存量整治。这促使我国将要封场的垃圾填埋场会越来越多,2015年作为“十二五”的收官之年,存量垃圾的整治清理工作必将步入攻坚化阶段。同时,我国早期生活垃圾填埋处理多为简易填埋,对地表水、地下水、土壤及大气造成污染,影响社会环境。亟需通过规范化的封场处理来防治污染。

对简易垃圾填埋场的封场另行环境影响评价,其主要目的是对原垃圾填埋场项目进行回顾、评估,分析其污染防治措施的有效性。同时,也是针对封场后所面临的环境问题进行分析评价,提出相应的污染防治措施[2]。本文以某县垃圾场生态封场为例,参考《建设项目环境风险评价技术导则》、《生活垃圾处理场封场工程项目建设标准》及《某县垃圾场生态封场项目可行性研究报告》,对垃圾填埋场封场环境影响评价中环境风险分析主要技术要点及问题进行探讨。

2项目概况

2.1项目基本情况

某县简易垃圾填埋场于1999年6月投入使用,初期垃圾处理量约为50t/d,由于建筑渣土以及泡沫、包装材料等一般工业固体废物混入生活垃圾进入垃圾场,目前垃圾场日处理量接近140t/d。垃圾场垃圾堆体占地面积约为5.31万m2,根据地勘报告,垃圾堆体平均深度约为7.4m,现堆放量为39.3万m3。由于该县新建生活垃圾无害化处理场尚未竣工验收,目前生活垃圾仍送简易垃圾场处置,简易填埋场计划运行至2013年底,届时填埋场的垃圾量将会达到44.3万m3。

垃圾填埋场原始场地地形为由东、西、南向西北角倾斜,南面最高,西北角最低。该垃圾场未设置有效的雨污分流设施、防渗设施、渗滤液收集处理设施、填埋气收集处理设施等。垃圾堆体最高点至垃圾场底部最低点最大高差达到12m。垃圾填埋场未按照卫生垃圾场要求进行填埋覆盖等规范的卫生填埋作业,其建设、运行均不满足《生活垃圾卫生填埋技术规范》及《生活垃圾处理场污染控制标准》的要求,属于典型的“简易垃圾填埋场”。

2.2垃圾场封场方案

拟采取技术、经济合理可行的工程措施,对该填埋场进行治理以及生态恢复,控制填埋场可能对周围环境特别是对区域环境空气、地下水、地表水体的污染隐患,治理后使垃圾场场地形成绿地景观。

工程计划沿现有垃圾堆体下游新建垃圾坝,以保证现有垃圾堆体的稳定性。沿垃圾坝内侧铺设渗滤液收集层与收集管,在垃圾坝下游现有地形最低点设置容积750m3渗滤液调节池,完善渗滤液收集设施。对现有垃圾堆体进行整形处理,堆体整形完毕后,于堆体上进行钻井设置填埋气体导气石笼,随后在堆体表面设置封场覆盖层,通过铺设填埋气体收集管路将各导气石笼收集的填埋气体进行汇集,输送至填埋气体处理设施进行处理。最后,对封场覆盖层表面进行绿化、生态恢复。由于垃圾场封场后渗滤液产量将逐年减少,且新建生活垃圾无害化处理场即将投入运行,在新建处理场运行初期,渗滤液产量较小,因此新建处理场的渗滤液处理设施处理能力可满足简易填埋场渗滤液处理需求,工程设计将渗滤液收集后送至新建生活垃圾无害化处理场处理,不在原填埋场处新建渗滤液处理设施。

3环境风险识别

简易填埋场封场后主要环境风险为:填埋气(甲烷)爆炸风险及渗滤液运输线路泄漏风险。

3.1填埋气(甲烷)爆炸风险分析方法

垃圾填埋后在好氧和厌氧条件下发酵分解,产生大量的填埋气,填埋气中90%以上是甲烷和二氧化碳,甲烷是易燃易爆气体。当大气扩散条件不理想时,空气中甲烷浓度累积到5~15%时,一遇明火,包括人为因素或自然因素(如闪电),将导致火灾爆炸。

燃烧爆炸危险程度按以下公式计算:

H=(R-L)/L

式中:H为危险度;R为燃烧(爆炸)上限;L为燃烧(爆炸)下限;危险度H值越大,表示其危险性越大。

垃圾场封场过程中将设计导气石笼等导排系统,并设置火炬燃烧系统处理收集的填埋气,正常情况下不会发生事故。但如导排系统发生故障使甲烷气体聚集,达到一定浓度就极有可能发生爆炸事故,将会对周围人群和环境空气产生污染危害。

工程运行后,产生风险具有不确定性和随机性,通过查阅相关资料,可以利用利用下式和表1对风险事故发生概率进行计算:

P(AB)=P(A)P(B/A)

式中:P为事故概率。

表1 风险事件概率

风险 风险因子 事件频率 发生概率(次/年)

填埋场气体爆炸 导排系统发生故障 10-3 10-6

安全保护措施失效 10-3

经计算,填埋气体爆炸发生概率为10-6次/年。

垃圾堆体爆炸包括物理性爆炸和化学性爆炸,及时通畅地导出填埋气体,适时采取燃烧排放措施可有效预防物理性爆炸的发生,而防止空气进入垃圾层和CH4混合是防止垃圾层发生化学爆炸的关键。CH4的最小点火能量为0.28MJ,当CH4达到一定浓度时,一个燃着的香烟头或一个电火花都足以引起火灾和爆炸。

本文选用Moorhowse与Pritchard提出的经验公式计算火灾热辐射通量,预测模式:

火球的最大半径:

火球燃烧持续时间:

燃烧时能量的释放率Q为:

其中:

距火球中心r处的辐射面通量I(W/m2・s):

式中:T为传导系数,取保守值为1;M为释放物料质量,kg;He为释放物料的燃烧热,J/kg;Ps为饱和蒸汽压,MPa/m2;Rf为火球最大半径,m;Q为释放出的燃烧能,J/s;tf为火球持续时间,s。

3.2运输泄漏风险分析方法

交通运输是一个复杂的系统,由运输物品、车辆、道路环境因素构成。本项目渗滤液由槽罐车运送至新建生活垃圾无害化处理场处理,由于渗滤液运输事故后果极其严重,本文考虑运输渗滤液的槽罐车交通事故导致泄漏的可能性,并分析此类事故可能造成的沿线地表水污染情况。危险品运输泄漏事故发生率公式[3]为:

P(R)i=TiVP(R/A)ili

P(R/A)i=∑P(R/A)kP(k)i

式中:P(R)i为第i段路段危险品运输泄漏事故发生率;Ti为i路段年运输事故率,次/(百万车次・km);V为具有污染风险的交通量,百万车次/a;li为i段路的长度,km;TiVli为i路段年事故率,次/a;P(R/A)i为第i路段的条件泄漏概率;P(R/A)k为对于第k类事故,特定车辆运输事故率下的危险品条件泄漏概率;P(k)i为第i类道路上发生第k类事故的概率。

我国目前尚无事故概率与泄露概率的研究,本文选用Harwood[4]等根据美国联邦公路局的重型车辆运输事故信息库作为参考。

表2 美国3大州重型运输车辆事故率和危险品运输泄露事故率

表3 危险品道路运输特定事故类型泄漏概率

4工程实例

4.1某县填埋场封场后填埋气(甲烷)爆炸风险分析

垃圾场导气管间距50m,填埋深度平均12m,填埋气不可能同时燃烧。当一个导气管发生堵塞时并不影响到其他导气管的正常排气,因此其填埋气量仅是一个导气管的影响半径内的填埋气,现根据填埋深度预测其爆炸事故影响。由于垃圾场有机物氧化分解放热,使堆积的填埋气温度升高在50℃~60℃,因此经计算选取其参数为甲烷的燃烧热He=5.56×107J/kg,50℃时甲烷的饱和蒸汽压Ps=38.9MPa/m2,选取影响半径R=20m,填埋深度为12m的体积内发生爆炸(甲烷气体占体积比为5%~15%)。其结果见表4、表5所示。

表4 爆炸影响预测结果

表5 热辐射的不同入射量所造成的损失

从表4预测结果并对照表5不同热辐射的入射量所造成的损失可以看出,当甲烷浓度达到最小爆炸极限(体积比5%)时250m远处入射通量小于对人体造成伤害的阈值4.0kJ/m2・s,对250m以内区域产生影响。不同入射量所能波及的范围见表6所示。

表6 不同入射通量所能波及的范围

从表6可知,甲烷爆炸较重程度影响范围的半径为247m,轻度影响半径为560m。由此可见,本项目火灾的热辐射最大影响范围大于560m半径。

4.2封场后渗滤液运输泄漏风险分析

渗滤液运输至距7.8km的新建垃圾场处置,li为7.8km;该项目中运输路线为农村双车道, Ti取1.36;年通行车辆约100万辆,项目建成后每天运输一次渗滤液,Vi为3.65×10-4;项目渗滤液采用槽罐车运输,途径村庄、穿越河流时减速慢行,对每一类型事故P(k)i取值0.2%。根据公式,发生槽罐车运输渗滤液的泄漏事故概率为0.00133%。

渗滤液现状检测值定为未经处理直排和运输过程中泄漏的源强,预测范围主要为渗滤液入地表水体至下游5000m断面,预测模式采用《导则》[5]推荐的完全混合模式。项目渗滤液废水事故排放时对舜水的影响预测结果见表7。根据分析可知,本项目封场后渗滤液直接排放时对水质影响加大,长期排放将对水体水质造成严重影响,应严格杜绝渗滤液直接排放的事故发生。

表7 渗滤液废水事故排放时对舜水水质的影响

5结论

国外对填埋场封场后存在的风险研究起步较早,V.Senese[6]根据某填埋场渗滤液监测值对填埋场进行了生态风险评价,提出土壤风险评价的分类系统。Lata Koshy[7]对不同填埋场产生的渗滤液进行毒理研究发现渗滤液会对质粒DNA造成损伤。我国对填埋场风险分析起步较晚,目前主要集中在填埋场填埋气的迁移及爆炸风险,渗滤液对地下水的污染分析方面。

垃圾填埋场封场是垃圾填埋治理工程中的重要部分,根据渗滤液产量的计算,环境风险在填埋场封场后一定期限内是持续存在的。环境影响评价作为填埋场封场项目前期审批工作的关键环节,通过加强环境影响报告中环境风险分析章节的编写,对封场后填埋气(甲烷)爆炸风险及渗滤液运输过程中的泄漏风险进行一个定量的分析,将对填埋场封场后的管理工作起指导性的作用,同时,也有助于有关部门对垃圾封场的整体状况有一个清楚的了解,以便发现问题采取进一步改进措施。

参考文献

[1]谢佳婕,李忆雯,丁桑岚.简易生活垃圾填埋场封场环境风险评价综述[J].绿色科技,2014,10:210~212.

[2]邹华.垃圾填埋场封场项目环评中水污染防治措施的探讨[J].大众科技,2010,7:100~101.

[3]刘冬华,刘茂,任常兴.危险品道路运输泄漏引发水污染事故的定量风险评估方法研究[J].安全与环境学报,2008,12(8):140~142.

[4]HARWOOD D W,VINER J G,RUSSELL E R. Procedure for developing truck accident and release rate for HAZAT routing[J].Journal of Transportation Engineering,1993,119(2):189-199.

[5]HJ/T 2.3-1993,环境影响评价技术导则 地面水环境[S].

[6]Senese V,Boriani E,Baderna D,et al. Assessing the environmental risks associated with contaminated sites:Definition of an Ecotoxicological Classification index for landfill areas(ECRIS)[J].Chemosphere,2010,8(1):60~66.

[7]Koshy L,Paris E,Ling S,et al. Bioreactivity of leachate from municipal solid waste landfills-assessment of toxicity[J].Science of the total Environment,2007,384(1):171~181.